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Hallo,
ich will das Ausbeulen zweier hyperelastischer Schichten simulieren. Die zwei Schichten liegen direkt aufeinander, sind quadratisch und an den Kanten je fest eingespannt. Durch eine flächige Druckkraft an der oberen der beiden Schichten beulen die zwei Platten mittig aus.
Mein Problem ist, dass die Simulation nur dann konvergiert, wenn ich für beide Schichten das gleiche Material wähle.
Das verwendete hyperelastische Materialmodell ist Neo-Hookean, da ich leider mit Mooney-Rivlin nicht einmal eine Schicht meines beschriebenen Modells alleine so simulieren konnte, dass ich ein kovergentes Ergebnis erzielt hätte.
Der Kontakt zwischen den beiden Schichten ist "rau" gewählt, "keine Trennung" liefert aber vergleichbare Ergebnisse.
Seltsamerweise konvergiert meine Analyse auch dann nicht, wenn ich zwei Materialien definiere und beide mit den gleichen Parametern arbeiten. Es läuft nur, wenn ich beide Schichten aus dem gleichen (Materialnamen) Material mache.

Ich verwende Ansys 14 Workbench.

Vielen Dank bereits jetzt für eure Hinweise

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hast du mit kleineren Substeps und evtl. kleineren Elementen versucht?

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Grüße, Moe

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Hallo Moe,

danke für deine schnelle Antwort.
Leider verändert eine Verkleinerung der Elemente mein Ergebnis nicht. Auch mehrere Substeps, mittlerweile 10 Stück, führen immer wieder zu einem Abbruch der Berechnung.
Wo könnte der Fehler noch liegen?

Viele Grüße

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Was ist die Ursache der Divergenz? Physikalisches Versagen, wie zB Überschreitung der Fließgrenze, was  man praktisch nicht ändern kann, oder zu große Nichtlinearität beim Mooney-Rivlin, was numerisch reparierbar sein kann?

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Grüße, Moe

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mal Projektdateien [Workbench Projektseite >File >Archive] hier reinstellen.
Dann kann man sich's mal konkret ansehen.

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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland  www.ife-ansys.de
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig

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2layercube.jpg Solver.txt

Hier direkt kann ich leider keine .wbpz Dateien hochladen. Ich habe die Solver Ausgabe meines realen Projekts in den Anhang.

Ich habe versucht ein neues, stark vereinfachtes Modell meiner Anwendung zu modellieren, ähnlich wie ich es auch in meinem ersten Beitrag beschrieben habe. In diesem Modell kann ich zwei unterschiedliche Materialien in beiden Schichten realisieren. Die Simulation läuft problemlos, wenn ich statt des Drucks auf der obersten Schicht eine Verformung durch einen Würfel, der von unten in die Silikonschicht fährt, verwende. Ein Bild zu diesem Aufbau ist ebenfalls im Anhang.
Wie gesagt, ohne Druckkraft ist die Verformung kein Problem. Sobald aber an der oberen hyperelastischen Schicht ein Druck anliegt, bekomme ich Fehler- und Warnmeldungen zu fehlenden Randbedingungen und Konvergenzproblemen.

[Diese Nachricht wurde von womwom am 21. Jun. 2012 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von womwom am 21. Jun. 2012 editiert.]

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das *.zip kann man hochladen wenn nicht zu gross.
Vielleicht ist es ja zur Abwechslung auch mal einfach, bspw. Druck zu hoch.

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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland  www.ife-ansys.de
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig

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Hallo,

ich habe einen Weg gefunden, wie die beiden Schichten simuliert werden können. Die Lösung lag in der Variation der Materialdaten. Ich habe zwei neue zusätzliche Werkstoffe eingefügt. Diese Werkstoffe haben die gleichen Materialdaten wie die alten, jedoch ohne hinterlegtes Curve Fitting. Zudem funktioniert die Simulation nur mit Mooney Rivlin und C01=0, was ja sozusagen Neo Hooke entspricht. Wenn ich NH als Materialmodell wähle, dann konvergiert die Simulation leider nicht. Das ist ein etwas komischer Fehler.

Mir ist bewusst, dass die eingegebenen Materialdaten noch nicht meine realen Materialien widerspiegeln, aber das ist immerhin schon ein guter Zwischenschritt.

Besten Dank für die Ratschläge.

Viele Grüße

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